package com.datastructures.stack;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Stack;

/**
 * @author MaoLin Wang
 * @date 2019/10/2117:42
 */
public class PolandNotation {
    public static void main(String[] args) {
        String middleExpression = "1+((22+3)×4)-5";//中缀表达式


        List<String> list = toInfixExpressionList(middleExpression);
        System.out.println("中缀表达式对应的list:"+list);
        List<String> suffixExpressionList = parseSuffixExpressionList(list);
        System.out.println("后缀表达式list:"+suffixExpressionList);
        System.out.printf("结果=%d",cal(suffixExpressionList));
        /*String suffixExpression="3 4 + 5 * 6 -";
        //1.先将表达式放到ArrayList中
        //2,将list传递给一个方法，遍历list配合栈完成计算
        List<String> listString = getListString(suffixExpression);
        System.out.println(listString);


        int cal = cal(listString);
        System.out.println(cal);*/
    }

    /**
     * 将中缀表达式转为对应的list
     *
     * @param expression
     * @return
     */
    public static List<String> toInfixExpressionList(String expression) {
        List<String> ls = new ArrayList<>();
        int i = 0;//这是一个指针，用于遍历中缀表达式字符串
        String str; //拼接使用
        char c; //每遍历到一个字符，就放入到c中

        do {
            if ((c = expression.charAt(i)) < 48 || (c = expression.charAt(i)) > 57) {
                //c是非数字
                ls.add("" + c);
                i++;
            } else {
                //如果是一个数，需要考虑多位数
                str = "";//先将str置成""
                while (i < expression.length() && (c = expression.charAt(i)) >= 48 && (c = expression.charAt(i)) <= 57) {
                    str += c;//拼接
                    i++;
                }
                ls.add(str);
            }
        } while (i < expression.length());
        return ls;
    }

    /**
     * 将得到的中缀表达式对应的list 转为 后缀表达式对应的list
     *
     * @param ls
     * @return
     */
    public static List<String> parseSuffixExpressionList(List<String> ls) {
        //定义两个栈
        Stack<String> s1 = new Stack<>();//符号栈
        //s2在整个转换过程中没有pop操作，且最后需要逆序输出，所以使用ArrayList替换栈
        List<String> s2 = new ArrayList<>();

        for (String item : ls) {
            //如果是一个数，加入到s2
            if (item.matches("\\d+")) {
                s2.add(item);
            } else if (item.equals("(")) {
                s1.push(item);
            } else if (item.equals(")")) {
                //右括号 ==> 依此弹出s1栈顶的运算符，并加入s2，直到遇到 "("
                while (!s1.peek().equals("(")) {
                    s2.add(s1.pop());
                }
                s1.pop();// 将(弹出s1栈，消除小括号
            } else {
                //当item的优先级小于等于栈顶运算符，将s1栈顶的运算符弹出并加入到s2中，再次转到4.1
                while (s1.size() !=0 && Operation.getValue(s1.peek())>=Operation.getValue(item)){
                    s2.add(s1.pop());
                }
                //将item压入栈中
                s1.push(item);
            }
        }
        //将s1中剩余的运算符依此弹出并加入s2
        while (s1.size()!=0){
            s2.add(s1.pop());
        }
        return s2;
    }


    public static List<String> getListString(String expression) {
        String[] split = expression.split(" ");
        List<String> list = new ArrayList<>();
        for (String ele : split) {
            list.add(ele);
        }
        return list;
    }

    public static int cal(List<String> ls) {
        //创建栈
        Stack<String> stack = new Stack<>();
        for (String item : ls) {
            if (item.matches("\\d+")) {
                //匹配的是多位数
                //直接入栈
                stack.push(item);
            } else {
                //pop出两个数，并运算，再入栈
                int num2 = Integer.parseInt(stack.pop());
                int num1 = Integer.parseInt(stack.pop());
                int res = 0;
                if (item.equals("+")) {
                    res = num1 + num2;
                } else if (item.equals("-")) {
                    res = num1 - num2;
                } else if (item.equals("×")) {
                    res = num1 * num2;
                } else if (item.equals("/")) {
                    res = num1 / num2;
                } else {
                    throw new RuntimeException("符号错误");
                }
                stack.push(res + "");
            }
        }
        //最后留在stack中的数据就是结果
        return Integer.parseInt(stack.pop());
    }
 /**
  * 返回一个运算符对应的优先级
  */


}

class Operation {

    private static int ADD = 1;
    private static int SUB = 1;
    private static int MUL = 2;
    private static int DIV = 2;

    public static  int getValue(String operation){
        int result=0;
        switch (operation){
            case "+":
                result=ADD;
                break;
            case "-":
                result=SUB;
                break;
            case "/":
                result=DIV;
                break;
            case "×":
                result=MUL;
            default:
                System.out.println("不存在该运算符");
                break;
        }
        return result;
    }
}